JPWO2011055449A1 - Vehicle power generation voltage control device - Google Patents

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勝之 住本
勝之 住本
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Abstract

監視検出回路が故障しても、界磁巻線に流れる励磁電流の制御に対する故障時の信頼性を向上させた車両用発電電圧制御装置を得る。車両用発電機の出力電圧又は車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を複数の監視検出回路でそれぞれ検出し、複数の前記監視検出回路の出力により、前記車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御する。Even if the monitoring detection circuit fails, a vehicular power generation voltage control device having improved reliability at the time of failure in controlling the excitation current flowing in the field winding is obtained. An output voltage of the vehicle generator or a battery terminal voltage connected to the vehicle generator is detected by a plurality of monitoring detection circuits, respectively, and field windings of the vehicle generator are detected by outputs of the plurality of monitoring detection circuits. The excitation current flowing in the vehicle is intermittently controlled to control the output voltage of the vehicle generator or the battery terminal voltage connected to the vehicle generator to a target voltage.

Description

この発明は乗用車やトラック等に搭載される車両用発電機の発電電圧を制御する車両用発電電圧制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicular generated voltage control apparatus for controlling a generated voltage of a vehicular generator mounted on a passenger car, a truck, or the like.

車両用発電電圧制御装置の中には、車両用発電機の界磁巻線に直列に接続されたスイッチング素子を断続することにより、車両用発電機の出力電圧あるいは車両用発電機に接続されるバッテリの端子電圧を目標電圧に制御する電圧制御装置を備えているものがある。前記電圧制御装置が有する入力電圧の監視検出回路は一つの検出対象(制御対象)に対して一般的に一つである。複数の検出対象に対して、一つの場合もある。   In the vehicular power generation voltage control device, the switching element connected in series with the field winding of the vehicular generator is connected to the output voltage of the vehicular generator or the vehicular generator. Some have a voltage control device that controls the terminal voltage of the battery to a target voltage. There is generally one input voltage monitoring / detection circuit included in the voltage control device for one detection target (control target). There may be one for a plurality of detection targets.

従来では、監視検出回路が故障した場合、例えば、平滑コンデンサのリーク故障、電圧比較回路の常時出力の故障、又は回路内断線故障などの場合、制御電圧は本来の期待値より高まるか低まるかして、車両電圧(車両用発電機の出力電圧等)に重大な支障をきたす。従来、電圧制御装置の故障は、励磁電流制御スイッチング素子のショートサーキット又はオープンサーキットが主体であり、各種装置もこれらの事態に備えた警報機能や安全機能を採用している。   Conventionally, when the monitoring detection circuit fails, for example, when the smoothing capacitor leaks, the voltage comparison circuit always fails, or the in-circuit disconnection failure, does the control voltage increase or decrease from the original expected value? As a result, the vehicle voltage (the output voltage of the vehicle generator, etc.) is seriously hindered. Conventionally, the failure of a voltage control device has mainly been a short circuit or an open circuit of an exciting current control switching element, and various devices also employ an alarm function and a safety function in preparation for these situations.

特開2009−189140号公報JP 2009-189140 A

一方、近年、電圧制御装置の制御を担う半導体チップ自体の小型化、平滑コンデンサの半導体チップ内取り込みによる小型化、そして車両の熱環境の劣悪化に基づいて、励磁電流制御スイッチング素子の故障だけでなく、監視検出回路の故障に対する安全性の対策が急務の課題となっている。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、監視検出回路が故障しても、界磁巻線に流れる励磁電流の制御に対する故障時の信頼性を向上させた車両用発電電圧制御装置を得ることを目的とするものである。
On the other hand, based on the recent downsizing of the semiconductor chip responsible for controlling the voltage control device, the downsizing of the smoothing capacitor in the semiconductor chip, and the deterioration of the thermal environment of the vehicle, only the failure of the exciting current control switching element However, there is an urgent need to take safety measures against failure of the monitoring detection circuit.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is intended for a vehicle in which the reliability at the time of failure in controlling the excitation current flowing in the field winding is improved even if the monitoring detection circuit fails. The object is to obtain a generated voltage control device.

この発明の車両用発電電圧制御装置は、車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御する車両用発電電圧制御装置において、前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を複数の監視検出回路でそれぞれ検出し、複数の前記監視検出回路の出力により、前記車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御するようにしたものである。   The vehicle power generation voltage control device according to the present invention intermittently applies an excitation current flowing in a field winding of a vehicle generator, and outputs an output voltage of the vehicle generator or a battery terminal voltage connected to the vehicle generator. In the vehicular power generation voltage control apparatus that controls to a target voltage, the output voltage of the vehicular generator or the battery terminal voltage connected to the vehicular generator is detected by a plurality of monitoring detection circuits, respectively, and a plurality of the monitoring detections are detected. The excitation current flowing in the field winding of the vehicle generator is intermittently controlled by the output of the circuit, and the output voltage of the vehicle generator or the battery terminal voltage connected to the vehicle generator is controlled to the target voltage. It is what I did.

また、この発明の車両用発電電圧制御装置は、車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御する車両用発電電圧制御装置において、前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧が入力されて検出した入力電圧と基準電圧とを比較し、入力電圧が基準電圧より小さいときに出力を発生する複数の監視検出回路と、前記複数の監視検出回路の全てから、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力が発生されたことを条件に出力を発生する制御処理部とを備え、前記制御処理部の出力により前記車両用発電機の界磁巻線に励磁電流を流して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御するようにしたものである。   The vehicle power generation voltage control device according to the present invention is a battery terminal connected to the output voltage of the vehicular generator or the vehicular generator by intermittently exciting current flowing in a field winding of the vehicular generator. In the vehicular power generation voltage control device that controls the voltage to the target voltage, the reference voltage is compared with the input voltage detected by inputting the output voltage of the vehicular generator or the battery terminal voltage connected to the vehicular generator. A plurality of monitor detection circuits that generate an output when the input voltage is lower than a reference voltage, and an output when the input voltage is lower than the reference voltage is generated from all of the plurality of monitor detection circuits. A control processing unit that generates an output according to conditions, and an output current of the vehicle generator or the vehicle generator by causing an exciting current to flow through the field winding of the vehicle generator by the output of the control processing unit. Close to Battery terminal voltage is obtained so as to control the target voltage.

この発明に係る車両用発電電圧制御装置によれば、車両用発電機の出力電圧又は車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を複数の監視検出回路で検出するようにしたので、界磁巻線に流れる励磁電流の制御に対する故障時の信頼性を向上させることができる。   According to the vehicular power generation voltage control apparatus according to the present invention, the output voltage of the vehicular generator or the battery terminal voltage connected to the vehicular generator is detected by the plurality of monitoring detection circuits. It is possible to improve the reliability at the time of failure to control the excitation current flowing in the line.

また、この発明に係る車両用発電電圧制御装置によれば、車両用発電機の出力電圧又は車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧が入力されて検出した入力電圧と基準電圧とを比較し、入力電圧が基準電圧より小さいときに出力を発生する複数の監視検出回路と、複数の監視検出回路の全てから、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力が発生されたことを条件に出力を発生する制御処理部とを備えたので、界磁巻線に流れる励磁電流の制御に対する故障時の信頼性を向上させることができると共に、故障時の過充電を防止して信頼性を向上させることができる。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
In addition, according to the vehicular power generation voltage control apparatus according to the present invention, the input voltage detected by inputting the output voltage of the vehicular generator or the battery terminal voltage connected to the vehicular generator is compared with the reference voltage. The multiple monitor detection circuits that generate an output when the input voltage is lower than the reference voltage, and the output when the input voltage is lower than the reference voltage are generated from all of the multiple monitor detection circuits It has a control processing unit that generates output, so that it can improve the reliability at the time of failure for the control of the excitation current flowing in the field winding and also improve the reliability by preventing overcharge at the time of failure Can be made.
Other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention with reference to the drawings.

この発明の実施の形態1による車両用発電電圧制御装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a vehicular power generation voltage control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 実施の形態1における電圧制御装置の主要部の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the voltage control device according to the first embodiment. 実施の形態1における健全時と故障時の各部の出力状態と制御結果を示す図である。It is a figure which shows the output state and control result of each part at the time of soundness and failure in Embodiment 1. 実施の形態2における電圧制御装置の主要部で、1部をソフトウエアで実現した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which implement | achieved one part with the software in the principal part of the voltage control apparatus in Embodiment 2.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による車両用発電電圧制御装置を示す構成図である。車両用発電機1は、固定子に含まれる3相の固定子巻線2と、回転子に含まれる界磁巻線3と、固定子巻線2の3相出力を全波整流する整流回路4とを有している。この車両用発電機1の出力端子5の出力電圧(又は発電機に接続されるバッテリ6の端子電圧)の制御は、界磁巻線3に対する励磁電流を電圧制御装置7によって断続制御することにより行われる。出力端子5は充電線を介してバッテリ6や各種の電気負荷8に接続されている。グランド端子9は車両用発電機1のフレームに接続されている。端子10は外部制御装置としてのECU5に接続されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a vehicular generated voltage control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. A vehicle generator 1 includes a three-phase stator winding 2 included in a stator, a field winding 3 included in a rotor, and a rectifier circuit for full-wave rectification of the three-phase output of the stator winding 2. 4. The output voltage of the output terminal 5 of the vehicle generator 1 (or the terminal voltage of the battery 6 connected to the generator) is controlled by intermittently controlling the excitation current for the field winding 3 by the voltage control device 7. Done. The output terminal 5 is connected to a battery 6 and various electric loads 8 via a charging line. The ground terminal 9 is connected to the frame of the vehicle generator 1. The terminal 10 is connected to an ECU 5 as an external control device.

半導体のスイッチング素子12は界磁巻線3に直列に接続されており、オン状態のときに界磁巻線3に励磁電流が流れる。還流ダイオード13は界磁巻線3に並列に接続されており、スイッチング素子12がオフ状態のときに励磁電流を還流させる。第1入力電圧検出回路21と第1比較回路22は一対なり、出力端子5における発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧を監視し検出する。同様に、第2入力電圧検出回路23と第2比較回路24は一対なり、前記出力端子5における発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧を監視し検出する。つまり、各対(換言すれば、複数の監視検出回路)が、同じ検出対象を検出している。そして、各対の出力は制御処理部25に入力される。制御処理部25は、各対の出力により、出力端子5における発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧が目標電圧になるように、スイッチング素子12をオンオフ制御する。   The semiconductor switching element 12 is connected in series to the field winding 3, and an exciting current flows through the field winding 3 in the on state. The freewheeling diode 13 is connected in parallel to the field winding 3 and recirculates the exciting current when the switching element 12 is in the off state. The first input voltage detection circuit 21 and the first comparison circuit 22 are paired to monitor and detect the generator output voltage or the battery terminal voltage at the output terminal 5. Similarly, the second input voltage detection circuit 23 and the second comparison circuit 24 are paired to monitor and detect the generator output voltage or the battery terminal voltage at the output terminal 5. That is, each pair (in other words, a plurality of monitoring detection circuits) detects the same detection target. Then, the output of each pair is input to the control processing unit 25. The control processing unit 25 performs on / off control of the switching element 12 so that the generator output voltage or the battery terminal voltage at the output terminal 5 becomes the target voltage by the output of each pair.

回転信号検出部26は固定子巻線2のいずれかの相に現れる相電圧を監視することにより、車両用発電機1の回転数を検出し、検出した回転数に対応する電圧を出力し、制御処理部25に入力する。これにより回転数に応じた制御ができ、例えば、エンジンの停止中は、スイッチング素子12のデューティ(duty)の上限を20%に制限する。通信信号制御部27は端子10を介してECU11との間で双方向のシリアル通信を行い、ECU11から周期的に送られてくる通信フレームを受信し解読して、制御処理部25に入力する。ECU11から送信される通信フレームには、車両用発電機1の出力電圧を一定に制御するための調整電圧(基準電圧)が含まれている。   The rotation signal detector 26 detects the rotation speed of the vehicle generator 1 by monitoring the phase voltage appearing in any phase of the stator winding 2, and outputs a voltage corresponding to the detected rotation speed. Input to the control processing unit 25. Thereby, control according to the rotation speed can be performed. For example, when the engine is stopped, the upper limit of the duty of the switching element 12 is limited to 20%. The communication signal control unit 27 performs bidirectional serial communication with the ECU 11 via the terminal 10, receives and decodes a communication frame periodically sent from the ECU 11, and inputs the communication frame to the control processing unit 25. The communication frame transmitted from the ECU 11 includes an adjustment voltage (reference voltage) for controlling the output voltage of the vehicle generator 1 to be constant.

調整電圧は基準を14Vとすると、例えば、車両の加速時は10Vに下げ、減速時は16Vに上げるように調整される。また、通信信号制御部27は端子10を介してECU11向けに通信フレームを送信する。ECU11向けに送信される通信フレームには、発電機出力電圧、故障情報などの異常の有無を診断した結果を示すデータが含まれる。制御処理部25は、車両用発電機1の出力電圧又はバッテリ端子電圧を一定に維持する発電制御を行う。発電制御の内容や制御パラメータは、ECU11から送られてくる通信フレームに含まれている発電制御情報に基づいて設定される。   If the reference voltage is 14V, the adjustment voltage is adjusted to, for example, 10V when the vehicle is accelerated and 16V when the vehicle is decelerated. In addition, the communication signal control unit 27 transmits a communication frame to the ECU 11 via the terminal 10. The communication frame transmitted to the ECU 11 includes data indicating the result of diagnosing the presence or absence of abnormality such as the generator output voltage and failure information. The control processing unit 25 performs power generation control for maintaining the output voltage or battery terminal voltage of the vehicle generator 1 constant. The contents and control parameters of the power generation control are set based on the power generation control information included in the communication frame sent from the ECU 11.

図2は実施の形態1における「入力電圧検出回路」「比較回路」の対の2個、並びに「制御処理部」を主に示す構成図である。各図中で同一符号は同一又は相当部分を示す。出力端子5の発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧は第1入力電圧検出回路21と第2入力電圧検出回路23にそれぞれ入力される。第1入力電圧検出回路21において、R11とR12はそれぞれ抵抗で、入力電圧を分圧する。抵抗R13とコンデンサC1はCRフィルタで、半導体チップで形成され、一定値のCRフィルタを得るときには面積を小さくするために、通常キャパシタンスCが小で抵抗値Rが大である。コンデンサC1の電圧がオペアンプOP1で増幅される。オペアンプOP1は定電圧定電流の電源Vccに接続されている。第2入力電圧検出回路23も同様に構成され、抵抗R21,抵抗R22と、抵抗R23,コンデンサC1と、オペアンプOP2である。   FIG. 2 is a configuration diagram mainly showing two pairs of “input voltage detection circuit” and “comparison circuit” and “control processing unit” in the first embodiment. In each figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part. The generator output voltage or battery terminal voltage at the output terminal 5 is input to the first input voltage detection circuit 21 and the second input voltage detection circuit 23, respectively. In the first input voltage detection circuit 21, R11 and R12 are resistors, and divide the input voltage. The resistor R13 and the capacitor C1 are CR filters, which are formed of a semiconductor chip. When obtaining a constant value CR filter, the capacitance C is usually small and the resistance value R is large in order to reduce the area. The voltage of the capacitor C1 is amplified by the operational amplifier OP1. The operational amplifier OP1 is connected to a power source Vcc having a constant voltage and a constant current. The second input voltage detection circuit 23 is similarly configured, and includes a resistor R21, a resistor R22, a resistor R23, a capacitor C1, and an operational amplifier OP2.

オペアンプOP1の出力電圧は第1比較回路22に入力される。定電圧定電流の電源Vccに接続された比較器CMP1には、その反転入力端子にオペアンプOP1の出力電圧が入力され、基準電圧(例えば14V)が非反転端子に入力される。基準電圧となる電圧は制御処理部25から供給される。比較器CMP1からは、基準電圧よりオペアンプOP1の出力電圧(つまり、第1入力電圧検出回路21に入力され検出された入力電圧)が大のときは、論理値0(ローレベル)が出力され、基準電圧よりオペアンプOP1の出力電圧(つまり、第1入力電圧検出回路21に入力され検出された入力電圧)が小さいときは、論理値1(ハイレベルのオン出力)が出力される。同様に、オペアンプOP2の出力電圧は第2比較回路24に入力される。第2比較回路24の比較器CMP2にもオペアンプOP2の出力電圧が入力され、基準電圧が非反転端子に入力される。基準電圧となる電圧は制御処理部25から供給される。比較器CMP2からは、基準電圧よりオペアンプOP2の出力電圧が大のときは、論理値0(ローレベル)が出力され、基準電圧よりオペアンプOP2の出力電圧が小さいときは、論理値1(ハイレベルのオン出力)が出力される。   The output voltage of the operational amplifier OP1 is input to the first comparison circuit 22. The comparator CMP1 connected to the constant voltage and constant current power source Vcc receives the output voltage of the operational amplifier OP1 at its inverting input terminal and the reference voltage (for example, 14V) as the noninverting terminal. A voltage serving as a reference voltage is supplied from the control processing unit 25. The comparator CMP1 outputs a logical value 0 (low level) when the output voltage of the operational amplifier OP1 is larger than the reference voltage (that is, the input voltage input to and detected by the first input voltage detection circuit 21). When the output voltage of the operational amplifier OP1 is smaller than the reference voltage (that is, the input voltage input to and detected by the first input voltage detection circuit 21), a logical value 1 (high level ON output) is output. Similarly, the output voltage of the operational amplifier OP <b> 2 is input to the second comparison circuit 24. The output voltage of the operational amplifier OP2 is also input to the comparator CMP2 of the second comparison circuit 24, and the reference voltage is input to the non-inverting terminal. A voltage serving as a reference voltage is supplied from the control processing unit 25. The comparator CMP2 outputs a logical value 0 (low level) when the output voltage of the operational amplifier OP2 is larger than the reference voltage, and a logical value 1 (high level) when the output voltage of the operational amplifier OP2 is smaller than the reference voltage. ON output) is output.

制御処理部25には、比較器CMP1,CMP2の出力が入力され、AND回路28とOR回路29にそれぞれ入力される。比較器CMP1,CMP2の出力が共にハイレベル(オン出力)のとき(つまり、発電機出力電圧による入力電圧が基準電圧より小さいとき)は、AND回路28,OR回路29の出力が共にハイレベルとなる。そのため、切替スイッチ30が図示のような接続状態であれば、AND回路28の出力(ハイレベル)がスイッチング素子12のベースに印加され、スイッチング素子12がオンし、車両用発電機1の界磁巻線3を通って電流が流れ、界磁巻線3に磁束が発生して固定子巻線2に電流が誘起され電圧が発生する。やがて車両用発電機1の出力端子の電圧による入力電圧が基準電圧を上回ると、比較器CMP1,CMP2の出力が共にローレベルとなり(つまり、発電機出力電圧による入力電圧が基準電圧より大きくなり)、AND回路28の出力(ローレベル)により、スイッチング素子12がオフし、車両用発電機1の界磁巻線3の電流が遮断され、固定子巻線2の電圧が減少しだす。そして、再び、車両用発電機1の出力端子の電圧による入力電圧が基準電圧を下回り、比較器CMP1,CMP2の出力が共にハイーレベルとなる。以後、これらが繰り返され、発電機出力電圧が目標電圧となる。   The outputs of the comparators CMP1 and CMP2 are input to the control processing unit 25 and input to the AND circuit 28 and the OR circuit 29, respectively. When the outputs of the comparators CMP1 and CMP2 are both high level (on output) (that is, when the input voltage due to the generator output voltage is smaller than the reference voltage), the outputs of the AND circuit 28 and OR circuit 29 are both high level. Become. Therefore, if the changeover switch 30 is in the connected state as shown in the figure, the output (high level) of the AND circuit 28 is applied to the base of the switching element 12, the switching element 12 is turned on, and the field of the vehicle generator 1 is turned on. A current flows through the winding 3, a magnetic flux is generated in the field winding 3, and a current is induced in the stator winding 2 to generate a voltage. When the input voltage due to the voltage at the output terminal of the vehicle generator 1 eventually exceeds the reference voltage, the outputs of the comparators CMP1 and CMP2 both become low level (that is, the input voltage due to the generator output voltage becomes greater than the reference voltage). The switching element 12 is turned off by the output (low level) of the AND circuit 28, the current of the field winding 3 of the vehicle generator 1 is cut off, and the voltage of the stator winding 2 starts to decrease. Again, the input voltage due to the voltage at the output terminal of the vehicular generator 1 falls below the reference voltage, and the outputs of the comparators CMP1 and CMP2 both become high level. Thereafter, these are repeated, and the generator output voltage becomes the target voltage.

次に、どちらか一方、例えば第2入力電圧検出回路23側で、断線故障又は過大出力故障が発生したときの電圧制御装置の制御結果について説明する。第2入力電圧検出回路23側で断線故障が発生するとオペアンプOP2の出力電圧は0となり、第2入力電圧検出回路23側で過大出力故障が発生するとオペアンプOP2の出力電圧は比較器CMP2の基準電圧より大の出力が発生するものとする。なお、オペアンプOP2の出力電圧が0又は0近傍となるのは、断線以外に、ショートサーキット,漏れ電流増大,抵抗値変化等の原因がある。過大出力故障でオペアンプOP2の出力電圧が比較器CMP2の基準電圧より大の出力が発生するものは、ショートサーキット,漏れ電流増大,抵抗値変化等の原因がある。図3は実施の形態1における健全時と故障時の各部の出力状態と制御結果を示す図である。なお、入力電圧は、出力端子5が入力電圧検出回路21又は23に入力されて検出される入力電圧を意味している。健全時とは、入力電圧検出回路21又は23で故障が発生していないことを意味している。   Next, the control result of the voltage control apparatus when a disconnection failure or an excessive output failure occurs on either the second input voltage detection circuit 23 side, for example, will be described. When a disconnection failure occurs on the second input voltage detection circuit 23 side, the output voltage of the operational amplifier OP2 becomes 0. When an excessive output failure occurs on the second input voltage detection circuit 23 side, the output voltage of the operational amplifier OP2 is the reference voltage of the comparator CMP2. Assume that more output is generated. Note that the output voltage of the operational amplifier OP2 is 0 or close to 0 because of a short circuit, an increase in leakage current, a change in resistance value, etc. in addition to the disconnection. When the output voltage of the operational amplifier OP2 is larger than the reference voltage of the comparator CMP2 due to an excessive output failure, there are causes such as a short circuit, an increase in leakage current, and a resistance value change. FIG. 3 is a diagram showing an output state of each unit and a control result at the time of soundness and failure in the first embodiment. The input voltage means an input voltage detected when the output terminal 5 is input to the input voltage detection circuit 21 or 23. The healthy state means that no failure has occurred in the input voltage detection circuit 21 or 23.

(1)入力電圧>基準電圧のとき、
(a)健全時は、OMP1とOMP2の出力は共に0となり、AND回路出力は0で切替スイッチ30を介してスイッチング素子はオフとなり、充電が行われない。もし、切替スイッチ30の接続状態がOR回路29側であれば、OR回路出力は0でスイッチング素子はオフとなり、充電が行われない。この場合は、AND回路出力側とOR回路出力側はともに、充電が行われない。
(1) When input voltage> reference voltage
(A) When sound, the outputs of OMP1 and OMP2 are both 0, the AND circuit output is 0, the switching element is turned off via the changeover switch 30, and charging is not performed. If the connection state of the changeover switch 30 is on the OR circuit 29 side, the OR circuit output is 0, the switching element is turned off, and charging is not performed. In this case, both the AND circuit output side and the OR circuit output side are not charged.

(b)回路23側断線時は、OMP1の出力は0となり、OMP2の出力は1なり、AND回路出力は0で切替スイッチ30を介してスイッチング素子はオフとなり、充電が行われない。もし、切替スイッチ30の接続状態がOR回路29側であれば、OR回路出力は1でスイッチング素子はオンとなり、過充電が行われる。この場合は、AND回路出力側が充電されず、OR回路出力側は過充電されるので、OR回路出力側は採用できない。図3ではOR回路出力側のスイッチン素子のオンに問題があるので、その問題をオンに下線を付けて示している。   (B) When the circuit 23 is disconnected, the output of OMP1 is 0, the output of OMP2 is 1, the AND circuit output is 0, the switching element is turned off via the changeover switch 30, and charging is not performed. If the connection state of the changeover switch 30 is on the OR circuit 29 side, the OR circuit output is 1, the switching element is turned on, and overcharging is performed. In this case, since the AND circuit output side is not charged and the OR circuit output side is overcharged, the OR circuit output side cannot be adopted. In FIG. 3, since there is a problem in turning on the switching element on the OR circuit output side, the problem is indicated with an underline.

(c)回路23側過大出力時は、OMP1とOMP2の出力は共に0となり、AND回路出力は0で切替スイッチ30を介してスイッチング素子はオフとなり、充電が行われない。もし、切替スイッチ30の接続状態がOR回路29側であれば、OR回路出力は0でスイッチング素子はオフとなり、充電が行われない。この場合は、AND回路出力側とOR回路出力側はともに、充電が行われない。   (C) When the circuit 23 side is excessively output, the outputs of OMP1 and OMP2 are both 0, the AND circuit output is 0, the switching element is turned off via the changeover switch 30, and charging is not performed. If the connection state of the changeover switch 30 is on the OR circuit 29 side, the OR circuit output is 0, the switching element is turned off, and charging is not performed. In this case, both the AND circuit output side and the OR circuit output side are not charged.

(2)入力電圧<基準電圧のとき、
(a)健全時は、OMP1とOMP2の出力は共に1となり、AND回路出力は1で切替スイッチ30を介してスイッチング素子はオンとなり、充電が行われる。もし、切替スイッチ30の接続状態がOR回路29側であれば、OR回路出力は1でスイッチング素子はオンとなり、充電が行われる。この場合は、AND回路出力側とOR回路出力側はともに、充電が行われる。
(2) When input voltage <reference voltage,
(A) When healthy, the outputs of OMP1 and OMP2 are both 1, the AND circuit output is 1, the switching element is turned on via the changeover switch 30, and charging is performed. If the connection state of the changeover switch 30 is on the OR circuit 29 side, the OR circuit output is 1, the switching element is turned on, and charging is performed. In this case, both the AND circuit output side and the OR circuit output side are charged.

(b)回路23側断線時は、OMP1とOMP2の出力は共に1となり、AND回路出力は1で切替スイッチ30を介してスイッチング素子はオンとなり、充電が行われる。もし、切替スイッチ30の接続状態がOR回路29側であれば、OR回路出力は1でスイッチング素子はオンとなり、充電が行われる。この場合は、AND回路出力側とOR回路出力側はともに、充電が行われる。   (B) When the circuit 23 is disconnected, both the outputs of OMP1 and OMP2 are 1, the AND circuit output is 1, the switching element is turned on via the changeover switch 30, and charging is performed. If the connection state of the changeover switch 30 is on the OR circuit 29 side, the OR circuit output is 1, the switching element is turned on, and charging is performed. In this case, both the AND circuit output side and the OR circuit output side are charged.

(c)回路23側過大出力時は、OMP1の出力は1となり、OMP2の出力は0となり、AND回路出力は0で切替スイッチ30を介してスイッチング素子はオフとなり、充電が行われない。もし、切替スイッチ30の接続状態がOR回路29側であれば、OR回路出力は1でスイッチング素子はオンとなり、充電が行われる。この場合は、AND回路出力側が充電されず、OR回路出力側は充電されるので、本来では、AND回路出力側は採用されない。図3ではAND回路出力側のスイッチン素子のオフに問題があるので、その問題をオフに下線を付けて示している。   (C) When the circuit 23 has an excessive output, the output of OMP1 is 1, the output of OMP2 is 0, the AND circuit output is 0, the switching element is turned off via the changeover switch 30, and charging is not performed. If the connection state of the changeover switch 30 is on the OR circuit 29 side, the OR circuit output is 1, the switching element is turned on, and charging is performed. In this case, since the AND circuit output side is not charged and the OR circuit output side is charged, the AND circuit output side is not originally adopted. In FIG. 3, since there is a problem in turning off the switching element on the AND circuit output side, the problem is indicated by being underlined.

図3では、どちらか一方の入力電圧検出回路で、断線故障又は過大出力故障が発生したときの電圧制御装置の制御結果について説明した。これらの制御結果をもとに、制御処理部25の切替スイッチ30をAND回路28側かOR回路29のどちら側に接続しておくべきか検討する。問題になるのは、(1)入力電圧>基準電圧のときで、回路23側断線時には、OR回路側でスイッチン素子がオンになり、過充電が行われる場合である。(2)入力電圧<基準電圧のときで、回路23側過大出力時には、AND回路側でスイッチン素子がオフになり、充電が行われない場合である。   In FIG. 3, the control result of the voltage control apparatus when the disconnection failure or the excessive output failure occurs in either one of the input voltage detection circuits has been described. Based on these control results, it is examined whether the selector switch 30 of the control processing unit 25 should be connected to the AND circuit 28 side or the OR circuit 29 side. The problem is (1) when input voltage> reference voltage, and when the circuit 23 side is disconnected, the switch element is turned on on the OR circuit side, and overcharge is performed. (2) When the input voltage is smaller than the reference voltage and the circuit 23 side is excessively output, the switch element is turned off on the AND circuit side and charging is not performed.

これらの問題になる(1)(2)を比較してみると、過充電がされる(1)の場合が、充電されない(2)の場合より、故障の影響が大である。つまり、発電機に接続されたバッテリが過充電されると、バッテリが破損する重大故障につながる。そのため、実施の形態1では、制御処理部25の切替スイッチ30をAND回路28側に接続してある。つまり、複数の監視検出回路の出力をAND回路28に接続し、複数の監視検出回路の全てから、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力が発生されたことを条件に出力を発生する制御処理部25とした。これにより、複数の監視検出回路のいずれかで、断線故障又は過大出力故障が発生しても、過充電を防止でき、信頼性を向上させたものである。なお、充電されない(2)の場合が、過充電がされる(1)の場合より、問題が重要であるケースには、制御処理部25の切替スイッチ30をOR回路29側に接続する場合も考えられる。   Comparing these problems (1) and (2), the effect of failure is greater in the case of overcharge (1) than in the case of no charge (2). That is, if the battery connected to the generator is overcharged, it leads to a serious failure that damages the battery. Therefore, in the first embodiment, the changeover switch 30 of the control processing unit 25 is connected to the AND circuit 28 side. That is, the outputs of the plurality of monitoring detection circuits are connected to the AND circuit 28, and the outputs are generated on condition that the output when the input voltage becomes lower than the reference voltage is generated from all of the plurality of monitoring detection circuits. The control processing unit 25 was used. Thereby, even if a disconnection failure or an excessive output failure occurs in any of the plurality of monitoring detection circuits, overcharge can be prevented and reliability is improved. If the problem is more important in the case of no charge (2) than in the case of overcharge (1), the changeover switch 30 of the control processing unit 25 may be connected to the OR circuit 29 side. Conceivable.

次に、図2の電圧制御装置の出荷時の健全性検査について説明する。健全性検査のときには、通信信号制御部27からの切替信号を制御処理部25に印加して切替スイッチ30の接続状態を実線側より点線側に切り換える。つまり、OR回路29側に切り換える。なお、切替スイッチ30の接続状態の切り換えは、回転信号検出部26に通常時にはあり得ない、例えば5000Hz程度の試験モード信号を印加して、これを制御処理部25に入力して実施するようにしてもよい。   Next, the soundness inspection at the time of shipment of the voltage control apparatus of FIG. 2 will be described. In the soundness inspection, a switching signal from the communication signal control unit 27 is applied to the control processing unit 25 to switch the connection state of the changeover switch 30 from the solid line side to the dotted line side. That is, switching to the OR circuit 29 side is performed. Switching of the connection state of the changeover switch 30 is performed by applying a test mode signal of about 5000 Hz, for example, to the rotation signal detecting unit 26 and inputting it to the control processing unit 25. May be.

ここで、出力端子5に目標電圧より高い電圧を印加する。すると、オペアンプOP1とオペアンプOP2の出力が印加される比較器CMP1,CMP2の出力は、第1,第2入力電圧検出回路21,13が健全であれば、共にローレベルとなり、OR回路29の出力はローレベルとなり、切替スイッチ30を介して、スイッチング素子12のベースにはローレベルが印加されて、スイッチング素子12はオフとなる。しかし、第1,第2入力電圧検出回路21,13の一方が断線しておれば、比較器CMP1,CMP2の出力のいずれか一方がハイレベルとなり、OR回路29の出力はハイレベルとなり、切替スイッチ30を介して、スイッチング素子12のベースにはハイレベルが印加されて、スイッチング素子12がオンする。このため、第1,第2入力電圧検出回路21,13の一方が断線しておれば、OR回路29の出力により、つまりスイッチング素子12がオンになることにより検出できる。   Here, a voltage higher than the target voltage is applied to the output terminal 5. Then, the outputs of the comparators CMP 1 and CMP 2 to which the outputs of the operational amplifier OP 1 and the operational amplifier OP 2 are applied are both at a low level if the first and second input voltage detection circuits 21 and 13 are healthy, and the output of the OR circuit 29. Becomes low level, the low level is applied to the base of the switching element 12 via the changeover switch 30, and the switching element 12 is turned off. However, if one of the first and second input voltage detection circuits 21 and 13 is disconnected, one of the outputs of the comparators CMP1 and CMP2 is at a high level, and the output of the OR circuit 29 is at a high level. A high level is applied to the base of the switching element 12 via the switch 30, and the switching element 12 is turned on. Therefore, if one of the first and second input voltage detection circuits 21 and 13 is disconnected, it can be detected by the output of the OR circuit 29, that is, when the switching element 12 is turned on.

実施の形態2.
図4は実施の形態2における電圧制御装置の主要部を示し、1部をソフトウエアで実現した構成を示す図である。実施の形態2は、1つの検出対象に対して、3つの監視検出回路を設けたものである。実施の形態1と異なる部分を主に説明する。抵抗R11と抵抗R12は出力端子5の電圧である入力電圧を分圧する。コンデンサC1は、抵抗R11と抵抗R12の接続点の電圧を保持する。抵抗R11,抵抗R12とコンデンサC1で第1入力電圧保持回路31を構成する。同様に、抵抗R21と抵抗R22は入力電圧を分圧する。コンデンサC2は、抵抗R21と抵抗R22の接続点の電圧を保持する。抵抗R21,抵抗R22とコンデンサC2で第2入力電圧保持回路32を構成する。抵抗R31と抵抗R32は入力電圧を分圧する。コンデンサC3は、抵抗R31と抵抗R32の接続点の電圧を保持する。抵抗R31,抵抗R32とコンデンサC3で第3入力電圧保持回路33を構成する。
Embodiment 2.
FIG. 4 shows a main part of the voltage control apparatus according to the second embodiment, and shows a configuration in which one part is realized by software. In the second embodiment, three monitoring detection circuits are provided for one detection target. A different part from Embodiment 1 is mainly demonstrated. The resistors R11 and R12 divide the input voltage that is the voltage of the output terminal 5. The capacitor C1 holds the voltage at the connection point between the resistor R11 and the resistor R12. The first input voltage holding circuit 31 is configured by the resistors R11, R12, and the capacitor C1. Similarly, the resistors R21 and R22 divide the input voltage. The capacitor C2 holds the voltage at the connection point between the resistor R21 and the resistor R22. The resistor R21, resistor R22, and capacitor C2 constitute the second input voltage holding circuit 32. Resistor R31 and resistor R32 divide the input voltage. The capacitor C3 holds the voltage at the connection point between the resistor R31 and the resistor R32. The resistor R31, resistor R32, and capacitor C3 constitute a third input voltage holding circuit 33.

マルチプレクサ34はコンデンサC1,C2,C3の電圧を時分割的に順に選択抽出してA/DコンバータADCに入力する。A/DコンバータADCは順に入力されたコンデンサC1,C2,C3の電圧のアナログ値をそれぞれデジタル値に変換する。デジタル値に変換されたコンデンサC1,C2,C3の電圧は、マルチプレクサ35で順に第1入力電圧格納レジスタ36,第2入力電圧格納レジスタ37と第3入力電圧格納レジスタ38に振り分けられる。マルチプレクサ34とマルチプレクサ35は同期しており、コンデンサC1,C2,C3の電圧が順に第1入力電圧格納レジスタ36,第2入力電圧格納レジスタ37と第3入力電圧格納レジスタ38に振り分けられ記憶され、これが繰り返される。繰り返されることにより、入力電圧格納レジスタ36,37,38には、コンデンサC1,C2,C3の現時点の電圧のデジタル値が入力され更新される。   The multiplexer 34 selectively extracts the voltages of the capacitors C1, C2, and C3 in order in a time division manner and inputs them to the A / D converter ADC. The A / D converter ADC converts the analog values of the voltages of the capacitors C1, C2, and C3 input in order into digital values. The voltages of the capacitors C1, C2, and C3 converted into digital values are sequentially distributed by the multiplexer 35 to the first input voltage storage register 36, the second input voltage storage register 37, and the third input voltage storage register 38. The multiplexer 34 and the multiplexer 35 are synchronized, and the voltages of the capacitors C1, C2, and C3 are sequentially distributed and stored in the first input voltage storage register 36, the second input voltage storage register 37, and the third input voltage storage register 38, This is repeated. By repeating, the digital values of the current voltages of the capacitors C1, C2, and C3 are input to the input voltage storage registers 36, 37, and 38 and updated.

そのため、第1入力電圧格納レジスタ36はコンデンサC1の現時点の電圧のデジタル値が格納保持され、第2入力電圧格納レジスタ37はコンデンサC2の現時点の電圧のデジタル値が格納保持され、第3入力電圧格納レジスタ38は現時点のコンデンサC3の電圧のデジタル値が格納保持される。第1入力電圧保持回路31とマルチプレクサ34,35とA/DコンバータADCと第1入力電圧格納レジスタ36で第1入力電圧検出回路を構成する。第2入力電圧保持回路32とマルチプレクサ34,35とA/DコンバータADCと第2入力電圧格納レジスタ37で第2入力電圧検出回路を構成する。第3入力電圧保持回路33とマルチプレクサ34,35とA/DコンバータADCと第3入力電圧格納レジスタ38で第3入力電圧検出回路を構成する。   Therefore, the first input voltage storage register 36 stores and holds the digital value of the current voltage of the capacitor C1, and the second input voltage storage register 37 stores and holds the digital value of the current voltage of the capacitor C2. The storage register 38 stores and holds the current digital value of the voltage of the capacitor C3. The first input voltage holding circuit 31, the multiplexers 34 and 35, the A / D converter ADC, and the first input voltage storage register 36 constitute a first input voltage detection circuit. The second input voltage holding circuit 32, the multiplexers 34 and 35, the A / D converter ADC, and the second input voltage storage register 37 constitute a second input voltage detection circuit. The third input voltage holding circuit 33, the multiplexers 34 and 35, the A / D converter ADC, and the third input voltage storage register 38 constitute a third input voltage detection circuit.

第1比較回路39は、第3入力電圧格納レジスタ38に格納された入力電圧のデジタル値と、制御処理部42からの基準電圧のデジタル値とを比較し、入力電圧のデジタル値が基準電圧のデジタル値より大きいときは、ローレベルの出力を制御処理部42に入力し、入力電圧のデジタル値が基準電圧のデジタル値より小さいときは、ハイレベル(オン出力)の出力を制御処理部42に入力する。同様に、第2比較回路40は、第2入力電圧格納レジスタ37に格納された入力電圧のデジタル値と、制御処理部42からの基準電圧のデジタル値とを比較し、入力電圧のデジタル値が基準電圧のデジタル値より大きいときは、ローレベルの出力を制御処理部42に入力し、入力電圧のデジタル値が基準電圧のデジタル値より小さいときは、ハイレベルの出力を制御処理部42に入力する。第3比較回路41は、第1入力電圧格納レジスタ36に格納された入力電圧のデジタル値と、制御処理部42からの基準電圧のデジタル値とを比較し、入力電圧のデジタル値が基準電圧のデジタル値より大きいときは、ローレベルの出力を制御処理部42に入力し、入力電圧のデジタル値が基準電圧のデジタル値より小さいときは、ハイレベルの出力を制御処理部42に入力する。   The first comparison circuit 39 compares the digital value of the input voltage stored in the third input voltage storage register 38 with the digital value of the reference voltage from the control processing unit 42, and the digital value of the input voltage is the reference voltage. When the digital value is larger, the low level output is input to the control processing unit 42, and when the input voltage digital value is smaller than the reference voltage digital value, the high level (ON output) output is input to the control processing unit 42. input. Similarly, the second comparison circuit 40 compares the digital value of the input voltage stored in the second input voltage storage register 37 with the digital value of the reference voltage from the control processing unit 42, and the digital value of the input voltage is When the digital value of the reference voltage is larger than the digital value of the reference voltage, the low level output is input to the control processing unit 42. When the digital value of the input voltage is smaller than the digital value of the reference voltage, the high level output is input to the control processing unit 42. To do. The third comparison circuit 41 compares the digital value of the input voltage stored in the first input voltage storage register 36 with the digital value of the reference voltage from the control processing unit 42, and the digital value of the input voltage is the reference voltage. When it is larger than the digital value, a low level output is input to the control processing unit 42, and when the digital value of the input voltage is smaller than the digital value of the reference voltage, a high level output is input to the control processing unit 42.

制御処理部42では、比較回路39,40,41の論理出力が、全てハイレベルのときは、ハイレベルの論理出力を発生しスイッチング素子12をオンさせ、発電機出力電圧を基準電圧に回復させることができる。また、比較回路39,40,41の論理出力のいずれかがローレベルのときは、ローレベルの論理出力を発生しスイッチング素子12をオフさせ、発電機出力電圧の過充電を防止する。   In the control processing unit 42, when the logic outputs of the comparison circuits 39, 40, 41 are all at a high level, a high level logic output is generated, the switching element 12 is turned on, and the generator output voltage is restored to the reference voltage. be able to. Further, when any one of the logic outputs of the comparison circuits 39, 40, and 41 is at a low level, a logic output at a low level is generated to turn off the switching element 12 to prevent overcharge of the generator output voltage.

前述では、比較回路39,40,41の論理出力が、全てハイレベルのときに、スイッチング素子12をオンさせ、発電機出力電圧を基準電圧に回復させたが、比較回路39,40,41の論理出力に対して、多数決で、ハイレベルかローレベルかを決定し、つまり、この場合は2つ以上の論理出力がハイレベルのときは、スイッチング素子12をオンさせ、2つ以上の論理出力がローレベルのときは、スイッチング素子12をオフさせるように構成してもよい。比較回路39,40,41の論理出力に対して、多数決で、決定するようにすると、入力電圧の3つの監視検査回路のいずれか1つの故障に対しても正常に制御することができる。   In the above description, when all the logic outputs of the comparison circuits 39, 40, and 41 are at a high level, the switching element 12 is turned on and the generator output voltage is restored to the reference voltage. For a logical output, a majority decision is made to determine whether it is high level or low level, that is, in this case, when two or more logic outputs are high level, the switching element 12 is turned on and two or more logic outputs are turned on. When is at a low level, the switching element 12 may be turned off. If the logic outputs of the comparison circuits 39, 40, 41 are determined by majority decision, it is possible to normally control any one of the three monitoring / inspection circuits of the input voltage.

実施の形態2においても、出荷時の健全性の検査においては、比較回路39,40,41の論理出力に対して、同一の出力が発生しているか否かで検査できる。
この発明の各種の変形又は変更は、関連する熟練技術者が、この発明の範囲と精神を逸脱しない中で実現可能であり、この明細書に記載された各実施の形態には制限されないことと理解されるべきである。
Also in the second embodiment, in the inspection of the soundness at the time of shipment, it is possible to inspect whether or not the same output is generated with respect to the logical outputs of the comparison circuits 39, 40, and 41.
Various modifications or alterations of the present invention can be realized by related skilled engineers without departing from the scope and spirit of the present invention, and are not limited to the embodiments described in this specification. Should be understood.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による車両用発電電圧制御装置を示す構成図である。車両用発電機1は、固定子に含まれる3相の固定子巻線2と、回転子に含まれる界磁巻線3と、固定子巻線2の3相出力を全波整流する整流回路4とを有している。この車両用発電機1の出力端子5の出力電圧(又は発電機に接続されるバッテリ6の端子電圧)の制御は、界磁巻線3に対する励磁電流を電圧制御装置7によって断続制御することにより行われる。出力端子5は充電線を介してバッテリ6や各種の電気負荷8に接続されている。グランド端子9は車両用発電機1のフレームに接続されている。端子10は外部制御装置としてのECU11に接続されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a vehicular generated voltage control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. A vehicle generator 1 includes a three-phase stator winding 2 included in a stator, a field winding 3 included in a rotor, and a rectifier circuit for full-wave rectification of the three-phase output of the stator winding 2. 4. The output voltage of the output terminal 5 of the vehicle generator 1 (or the terminal voltage of the battery 6 connected to the generator) is controlled by intermittently controlling the excitation current for the field winding 3 by the voltage control device 7. Done. The output terminal 5 is connected to a battery 6 and various electric loads 8 via a charging line. The ground terminal 9 is connected to the frame of the vehicle generator 1. The terminal 10 is connected to an ECU 11 as an external control device.

半導体のスイッチング素子12は界磁巻線3に直列に接続されており、オン状態のときに界磁巻線3に励磁電流が流れる。還流ダイオード13は界磁巻線3に並列に接続されており、スイッチング素子12がオフ状態のときに励磁電流を還流させる。第1入力電圧検出回路21と第1比較回路22は一対となり、出力端子5における発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧を監視し検出する。同様に、第2入力電圧検出回路23と第2比較回路24は一対となり、前記出力端子5における発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧を監視し検出する。つまり、各対(換言すれば、複数の監視検出回路)が、同じ検出対象を検出している。そして、各対の出力は制御処理部25に入力される。制御処理部25は、各対の出力により、出力端子5における発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧が目標電圧になるように、スイッチング素子12をオンオフ制御する。 The semiconductor switching element 12 is connected in series to the field winding 3, and an exciting current flows through the field winding 3 in the on state. The freewheeling diode 13 is connected in parallel to the field winding 3 and recirculates the exciting current when the switching element 12 is in the off state. A first input voltage detection circuit 21 first comparator circuit 22 is a pair, and the monitors the generator output voltage or the battery terminal voltage at the output terminal 5 detects. Similarly, the second input voltage detection circuit 23 and the second comparator circuit 24 is a pair, and the detecting and monitoring the generator output voltage or the battery terminal voltage at the output terminal 5. That is, each pair (in other words, a plurality of monitoring detection circuits) detects the same detection target. Then, the output of each pair is input to the control processing unit 25. The control processing unit 25 performs on / off control of the switching element 12 so that the generator output voltage or the battery terminal voltage at the output terminal 5 becomes the target voltage by the output of each pair.

図2は実施の形態1における「入力電圧検出回路」「比較回路」の対の2個、並びに「制御処理部」を主に示す構成図である。各図中で同一符号は同一又は相当部分を示す。出力端子5の発電機出力電圧又はバッテリ端子電圧は第1入力電圧検出回路21と第2入力電圧検出回路23にそれぞれ入力される。第1入力電圧検出回路21において、R11とR12はそれぞれ抵抗で、入力電圧を分圧する。抵抗R13とコンデンサC1はCRフィルタで、半導体チップで形成され、一定値のCRフィルタを得るときには面積を小さくするために、通常キャパシタンスCが小で抵抗値Rが大である。コンデンサC1の電圧がオペアンプOP1で増幅される。オペアンプOP1は定電圧定電流の電源Vccに接続されている。第2入力電圧検出回路23も同様に構成され、抵抗R21,抵抗R22と、抵抗R23,コンデンサC2と、オペアンプOP2である。 FIG. 2 is a configuration diagram mainly showing two pairs of “input voltage detection circuit” and “comparison circuit” and “control processing unit” in the first embodiment. In each figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part. The generator output voltage or battery terminal voltage at the output terminal 5 is input to the first input voltage detection circuit 21 and the second input voltage detection circuit 23, respectively. In the first input voltage detection circuit 21, R11 and R12 are resistors, and divide the input voltage. The resistor R13 and the capacitor C1 are CR filters, which are formed of a semiconductor chip. When obtaining a constant value CR filter, the capacitance C is usually small and the resistance value R is large in order to reduce the area. The voltage of the capacitor C1 is amplified by the operational amplifier OP1. The operational amplifier OP1 is connected to a power source Vcc having a constant voltage and a constant current. The second input voltage detection circuit 23 is similarly configured, and includes a resistor R21, a resistor R22, a resistor R23, a capacitor C2, and an operational amplifier OP2.

図3では、どちらか一方の入力電圧検出回路で、断線故障又は過大出力故障が発生したときの電圧制御装置の制御結果について説明した。これらの制御結果をもとに、制御処理部25の切替スイッチ30をAND回路28側かOR回路29のどちら側に接続しておくべきか検討する。問題になるのは、(1)入力電圧>基準電圧のときで、回路23側断線時には、OR回路側でスイッチン素子がオンになり、過充電が行われる場合である。(2)入力電圧<基準電圧のときで、回路23側過大出力時には、AND回路側でスイッチング素子がオフになり、充電が行われない場合である。 In FIG. 3, the control result of the voltage control apparatus when the disconnection failure or the excessive output failure occurs in either one of the input voltage detection circuits has been described. Based on these control results, it is examined whether the selector switch 30 of the control processing unit 25 should be connected to the AND circuit 28 side or the OR circuit 29 side. The problem is (1) when input voltage> reference voltage, and when the circuit 23 side is disconnected, the switch element is turned on on the OR circuit side, and overcharge is performed. (2) When the input voltage is smaller than the reference voltage and the circuit 23 side is excessively output, the switching element is turned off on the AND circuit side and charging is not performed.

前述では、比較回路39,40,41の論理出力が、全てハイレベルのときに、スイッチング素子12をオンさせ、発電機出力電圧を基準電圧に回復させたが、比較回路39,40,41の論理出力に対して、多数決で、ハイレベルかローレベルかを決定し、つまり、この場合は2つ以上の論理出力がハイレベルのときは、スイッチング素子12をオンさせ、2つ以上の論理出力がローレベルのときは、スイッチング素子12をオフさせるように構成してもよい。比較回路39,40,41の論理出力に対して、多数決で、決定するようにすると、入力電圧の3つの監視検出回路のいずれか1つの故障に対しても正常に制御することができる。 In the above description, when all the logic outputs of the comparison circuits 39, 40, and 41 are at a high level, the switching element 12 is turned on and the generator output voltage is restored to the reference voltage. For a logical output, a majority decision is made to determine whether it is high level or low level, that is, in this case, when two or more logic outputs are high level, the switching element 12 is turned on and two or more logic outputs are turned on. When is at a low level, the switching element 12 may be turned off. If the logic outputs of the comparison circuits 39, 40, 41 are determined by majority decision, it is possible to normally control any one of the three monitoring detection circuits of the input voltage.

Claims (5)

車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御する車両用発電電圧制御装置において、
前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を複数の監視検出回路でそれぞれ検出し、
複数の前記監視検出回路の出力により、前記車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御するようにした車両用発電電圧制御装置。
A vehicle power generation voltage control device for controlling an output voltage of the vehicle power generator or a battery terminal voltage connected to the vehicle power generator to a target voltage by intermittently exciting current flowing in a field winding of the vehicle power generator. In
The output voltage of the vehicle generator or the battery terminal voltage connected to the vehicle generator is detected by a plurality of monitoring detection circuits, respectively.
The excitation current flowing in the field winding of the vehicle generator is intermittently generated by the outputs of the plurality of monitoring detection circuits, and the output voltage of the vehicle generator or the battery terminal voltage connected to the vehicle generator is changed. A vehicular power generation voltage control device controlled to a target voltage.
車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御する車両用発電電圧制御装置において、
前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧が入力されて検出した入力電圧と基準電圧とを比較し、入力電圧が基準電圧より小さいときに出力を発生する複数の監視検出回路と、
前記複数の監視検出回路の全てから、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力が発生されたことを条件に出力を発生する制御処理部とを備え、
前記制御処理部の出力により前記車両用発電機の界磁巻線に励磁電流を流して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御するようにした車両用発電電圧制御装置。
A vehicle power generation voltage control device for controlling an output voltage of the vehicle power generator or a battery terminal voltage connected to the vehicle power generator to a target voltage by intermittently exciting current flowing in a field winding of the vehicle power generator. In
The output voltage of the vehicular generator or the battery terminal voltage connected to the vehicular generator is input and the detected input voltage is compared with a reference voltage, and an output is generated when the input voltage is smaller than the reference voltage. A plurality of monitoring detection circuits;
A control processing unit that generates an output on condition that an output when an input voltage becomes smaller than a reference voltage is generated from all of the plurality of monitoring detection circuits,
An excitation current is caused to flow in the field winding of the vehicle generator by the output of the control processing unit, and the output voltage of the vehicle generator or the battery terminal voltage connected to the vehicle generator is controlled to a target voltage. The vehicular generated voltage control apparatus.
複数の前記監視検出回路は、前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧が入力されて入力電圧を検出する入力電圧検出回路と、前記入力電圧検出回路で検出した入力電圧と基準電圧とを比較し、入力電圧が基準電圧より小さいときに出力を発生する比較回路をそれぞれ有し、
前記制御処理部は、複数の前記監視検出回路の比較回路の全てから、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力が発生されたことを条件に出力を発生するAND回路を有している請求項2記載の車両用発電電圧制御装置。
The plurality of monitoring detection circuits include an input voltage detection circuit that detects an input voltage when an output voltage of the vehicle generator or a battery terminal voltage connected to the vehicle generator is input, and the input voltage detection circuit Each has a comparison circuit that compares the detected input voltage with a reference voltage and generates an output when the input voltage is smaller than the reference voltage,
The control processing unit includes an AND circuit that generates an output on condition that an output when an input voltage becomes smaller than a reference voltage is generated from all of the comparison circuits of the plurality of monitoring detection circuits. The vehicular power generation voltage control device according to claim 2.
前記制御処理部には、複数の前記監視検出回路の比較回路のいずれかから、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力が発生されたことを条件に出力を発生するOR回路を有し、
前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧として前記目標電圧以上の電圧を複数の前記監視検出回路に入力させたときの前記OR回路の出力により複数の前記監視検出回路の断線故障を検出するようにした請求項2又は請求項3記載の車両用発電電圧制御装置。
The control processing unit includes an OR circuit that generates an output on condition that an output when the input voltage becomes lower than a reference voltage is generated from any of the comparison circuits of the plurality of the monitoring detection circuits. ,
The output of the OR circuit when a voltage equal to or higher than the target voltage is input to the plurality of monitoring detection circuits as an output voltage of the vehicle generator or a battery terminal voltage connected to the vehicle generator. The vehicular power generation voltage control device according to claim 2 or 3, wherein a disconnection failure of the monitoring detection circuit is detected.
車両用発電機の界磁巻線に流れる励磁電流を断続して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御する車両用発電電圧制御装置において、
前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧が入力されて検出した入力電圧と基準電圧とを比較し、入力電圧が基準電圧より小さいときに出力を発生する3個以上の複数の監視検出回路を有し、
前記複数の監視検出回路から、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力を発生する前記監視検出回路の個数が、入力電圧が基準電圧より小さくなったときの出力を発生しない前記監視検出回路の個数より多いことを条件に出力を発生する制御処理部を備え、
前記制御処理部の出力により前記車両用発電機の界磁巻線に励磁電流を流して前記車両用発電機の出力電圧又は前記車両用発電機に接続されるバッテリ端子電圧を目標電圧に制御するようにした車両用発電電圧制御装置。
A vehicle power generation voltage control device for controlling an output voltage of the vehicle power generator or a battery terminal voltage connected to the vehicle power generator to a target voltage by intermittently exciting current flowing in a field winding of the vehicle power generator. In
The output voltage of the vehicular generator or the battery terminal voltage connected to the vehicular generator is input and the detected input voltage is compared with a reference voltage, and an output is generated when the input voltage is smaller than the reference voltage. Having three or more monitoring detection circuits,
The number of the monitor detection circuits that generate an output when the input voltage becomes smaller than the reference voltage from the plurality of monitor detection circuits, the monitor detection circuit that does not generate an output when the input voltage becomes smaller than the reference voltage A control processing unit that generates output on condition that the number is greater than
An excitation current is caused to flow in the field winding of the vehicle generator by the output of the control processing unit, and the output voltage of the vehicle generator or the battery terminal voltage connected to the vehicle generator is controlled to a target voltage. The vehicular generated voltage control apparatus.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3027169B1 (en) * 2014-10-09 2018-04-13 Psa Automobiles Sa. ELECTRIC ENERGY STORAGE DEVICE FOR MOTOR VEHICLE
KR20180062539A (en) * 2016-11-30 2018-06-11 현대로템 주식회사 Battery protection system for railroad train
KR101962668B1 (en) 2017-11-03 2019-03-27 주식회사 만도 Apparatus and method for controlling field coil of field wounding motor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5082515A (en) * 1973-11-27 1975-07-04
JPS6439237A (en) * 1987-08-04 1989-02-09 Nippon Denso Co Charging voltage regulating for vehicle
JPH02262900A (en) * 1989-04-03 1990-10-25 Toshiba Corp Excitation controller
JPH0481901A (en) * 1990-07-25 1992-03-16 Toshiba Corp Automatic controller
JP2002369595A (en) * 2001-06-11 2002-12-20 Mitsubishi Electric Corp Controller of generator for vehicle

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4451774A (en) * 1981-03-06 1984-05-29 Nippondenso Co., Ltd. Vehicle mounted voltage regulator
JP3519905B2 (en) * 1997-05-13 2004-04-19 三菱電機株式会社 Control device for vehicle generator
JP3705274B2 (en) * 2003-04-04 2005-10-12 日産自動車株式会社 Abnormality detection device for battery pack
US7196498B2 (en) * 2004-09-08 2007-03-27 Honeywell International Inc. Method and apparatus for generator control
JP4239991B2 (en) * 2005-03-15 2009-03-18 株式会社デンソー Power generation control device
JP4391513B2 (en) * 2006-10-27 2009-12-24 三菱電機株式会社 Control device for vehicle alternator
JP4502022B2 (en) 2008-02-06 2010-07-14 株式会社デンソー Vehicle power generation control device
KR101610158B1 (en) * 2008-09-01 2016-04-11 엘지이노텍 주식회사 X-ray detector with metal substrates
JP5333126B2 (en) * 2009-09-29 2013-11-06 株式会社デンソー Battery controller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5082515A (en) * 1973-11-27 1975-07-04
JPS6439237A (en) * 1987-08-04 1989-02-09 Nippon Denso Co Charging voltage regulating for vehicle
JPH02262900A (en) * 1989-04-03 1990-10-25 Toshiba Corp Excitation controller
JPH0481901A (en) * 1990-07-25 1992-03-16 Toshiba Corp Automatic controller
JP2002369595A (en) * 2001-06-11 2002-12-20 Mitsubishi Electric Corp Controller of generator for vehicle

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